The Relationship Between Serum 25 Hydroxy Vitamin D Levels and Asthma in Children (Hubungan Antara Kadar

Serum 25 Hidroksi Vitamin D dan Asma pada Anak )

OLEH :

MEIRA OKA BIASRIE / J500 070 013

PRAGESTY ZENERKINDA / J500 070 021

BAGUS F.K PUTRA / J500 070 054

RICHA PUJI ASTUTININGSIH / J500 070 064

ROSIANA / J500 070 076

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

TAHUN 2011

PENDAHULUAN• Sejumlah penelitian epidemiologi telah

menunjukkan bahwa defisiensi vitamin D berkaitan dengan peningkatan insiden gejala asma.

• Hubungan antara kadar vitamin D dengan asma dan alergi masih belum jelas.

• Asupan vitamin D yang lebih tinggi pada ibu selama kehamilan dikaitkan dengan penurunan risiko kekambuhan wheezing pada anak-anak muda.

• Ginde et al. menemukan hubungan terbalik antara kadar vitamin D serum dan infeksi saluran pernafasan atas, terutama pada penyakit pernapasan kronis seperti asma.

TUJUAN• Penyakit asma dan gangguan alergi

lainnya telah meningkat dalam beberapa dekade terakhir ini di hampir semua negara.

• Banyak penelitian mempercayai tentang peran defisiensi vitamin D dengan penyakit yang berhubungan dengan T-helper 1 dan T-helper 2, namun belum jelas hubungan antara vitamin D, alergi, dan asma.

•Dalam penelitian ini akan dievaluasi hubungan antara kadar serum 25-hidroksi vitamin D3 dengan kejadian penyakit asma dan derajat keparahannya.

MATERIAL DAN METODE

PENELITIAN

POPULASI PENELITIAN

Desain Penelitian : cross-sectional

Pada 100 anak,usia 6 - 18 tahun

Klinik Motahari Ilmu kedokteran Universitas Shiraz  di musim gugur, 2009

SUBYEK PENELITIAN

50 pasien asma (31 laki-laki, 19 perempuan)

gejala berulang (yaitu, lebih dari dua) episode mengi,

batuk,sesak napas, atau kombinasi dari ini

didokumentasikan reversibilitas dengan bronkodilator

KRITERIA

RIWAYAT KONSUMSI SUPLEMEN VITAMIN D ATAU OBAT YANG MEMODULASI KADAR SERUM VITAMIN D

INKLUSI

PENYAKIT KRONIS

EKSKLUSI

PENGUMPULAN DATA

Kuesioner : usia, jenis kelamin, Indeks Massa

Tubuh, dan bbrp pertanyaan tentang beratnya asma.

Kadar vitamin D serum 25 (OH) :• Sampel darah dikumpulkan,

selama pemeriksaan disentrifugasi, aliquoted, dan dibekukan sampai -70   sampai diperlukan.℃

• Konsentrasi serum 25 (OH) D  diuji menggunakan kit RIA (DRG, Marburg, Jerman) setelah ekstraksi dengan asetonitril.

PENGUMPULAN DATA

• Bandingkan antara 2 kelompok

KATEGORI KADAR VITAMIN D

Defisiensi< 20 ng/mL

Insufisiensi≥ 20 dan <30 ng /mL

Cukup≥ 30 ng / mL

TES FAAL PARU

• Pada subyek asma, spirometri dilakukan dengan spirometer . 

• FEV1 terbaik, FVC,dan nilai-nilai FEV1/FVC yang dipilih untuk analisis.

ANALISA STATISTIK• T-test, Anova, chi-square (dengan probabilitas

preset P<0,05) dengan program SPSS versi 16• Analisis regresi sederhana, ganda, dan logistik,

efek simultan variabel pembaur ( usia, jenis kelamin, tingkat vitamin D, dan indeks massa tubuh (BMI) pada keadaan asma diukur). 

• Asumsi normalitas distribusi tersebut dapat diterapkan berdasarkan uji Kolmogorov-Smirnov.

HASIL

Parameter Groups P value

Non-asthma Asthma

Age (yr) 10.91±3.28 9.31±2.67 0.009*

Sex (female/male)

19/31 19/31 1+

BMI (kg/m2) 17.68±3.63 17.56±3.7 0.866*

Calcium 8.43±0.67 8.43±0.55 0.991*

Phosphorus 4.89±0.54 4.89±0.76 0.992*

Vitamin D 66.82±28.76 49.29±21.44 0.001*

Table 1. Characteristics of patients in asthmatic and non-asthmatic groups

•Two-sample t-test; + Chi-squere Test.•BMI, body mass index

Tabel 2. Characteristic of asthmatic patientsCharacteristics Asthmatic

patients(49.29±21.4

4 ng/mL)

Quartiles of vitamin D level P value1st quartile

(16.4–33.23)2nd quartile

(33.24–43.25)3rd quartile (43.26–61.28)

4th quartile (61.28 –102.9)

No. of patients 50 12 13 13 12Age (yr) 9.31±2.67 10.21±3.34 9.69±2.31 7.92±1.55 9.5±2.94 0.156*Sex (female/male) 19/31 7/5 6/7 6/7 0/12 0.006†BMI (kg/m2) 17.56±3.7 15.85±4.55 20.02±2.9 16.03±2.74 18.26±3.01 0.008*Eosinophil count (cells/mm3)

236.3±136.4 217.83±176.61

238.08±134.98

254.46±115.15

233.08±128.54 0.932*

Use of anti-inflammatory drugs (no/yes)

17/33 4/8 4/9 4/9 5/70.687†

Hospitalization in the previous year (no/yes)

42/8 11/1 11/2 10/3 10/20.487†

Unscheduled visits (no/yes)

22/28 5/7 5/8 6/7 6/60.943‡

FEV1, L (absolute) 1.92±0.71 2±0.99 1.91±0.57 1.7±0.56 2.1±128.54 0.552*FEV1, L (predicted) 112.81±19.8

1101.48±25.32 108.32±15.24 120.34±19.32 120.83±12.07

0.032*

FEV1/FVC ratio 100.08±18.33

93.72±16.89 93.22±24.65 106.85±14.87 106.53±10.430.084*

FVC, L (absolute) 2.23±1.07 2.66±1.64 2.15±0.79 1.95±0.93 2.2±0.73 0.415*FVC, L (predicted) 105.15±29.8

3105.43±45.48 102.41±25.02 109.48±30.76 103.14±12.08

0.936*

•One Way Anova; + linear by linear correlation (Chi-Square); + chi-square test•BMI,body mass index; FEV1,;fVC

Table 3. Vitamin D levels according to asthmatic state

Vitamin D levels Asthmatic state

Asthma (%) Non-asthma (%)

<20 ng/mL 2 (4) 1 (2)

20–30 ng/mL 6 (12) 1 (2)

>30 ng/mL 42 (84) 48 (96)

Chi-Square value for linear by linear association =2.82; P=0.094

Table 4. Association between asthmatic state and age, sex, and Vitamin D lev els in multivariate analysis*

Parameter Coefficient of B Standard error OR (95% CI) P value

Age -0.321 0.092 0.726 (0.606–0.868)

0.0001

Sex† 1.106 0.55 3.023 (1.029–8/88)

0.044

Vitamin D -0.05 0.013 0.951 (0.928–0.975)

0.0001

Constant 5/432 1.32 - 0.001

•BMI excluded from the model; + male is the reference group.OR, odds ratio; CI, Confidence interval

DISKUSI

Vitamin D berpengaruh dalam pemeliharaan homeostasis imun.

Vitamin D mungkin membalikan resistensi glukokortikoid dalam asma resisten steroid

Vitamin D mempromosikan penginduksian dari pengaturan sel T

4% dari subjek asma mendapatkan kadar serum vitamin <20 ng/mL

mengkonfirmasikan persentase kadar vitamin D Yang lebih rendah diantara pasien asma

12%mempunyai kadar 20-30 ng/mL

dengan 2%dalam kelompok control

16% mempunyai kadar ≤ 30 ng/mL

4 % dari group control

Secara statistik tidak bermakna

Brehm et all menemukan bahwa 25 % dari pasien asma mempunyai kadar serum vitamin D < 30 ng/mL,dan 3,4 % mempunyai kadar <20 ng/mL

Terdapat hubungan langsung yang signifikan antara FEV1 prediktif (p=0,024) dan juga dengan FEV1/FVC (p=0,026).

Keterlibatan vitamin D dalam faal paru dan perkembangan pembatasan aliran udara

PENELITIAN KONTRADIKTIF

Brehm et.al8:

-Hubungan terbalik antara kadar sirkulasi vitamin D dan beberapa

penanda alergi dan keparahan asma seperti jumlah eosinofil, kadar IgE, eksaserbasi asma, responsitivas

saluran napas, dan reaktivitas uji kulit

Litonjua et.al25 :- Anak dengan kadar 25(OH) D yang

insufisien memiliki kemungkinan terjadinya beberapa eksaserbasi

-Tidak ada hubungan antara vitamin D dengan respon terhadap

bronkodilator atau hiperresponsivitas saluran napas

Anak asma yang lebih sering di dalam ruangan

Peran vitamin E lemah

FAKTOR PERANC

U

FAKTOR PERILAKU

FAKTOR INTRINSIK

PREVALENSI

DEFISIENSI VIT D TINGGI PADA AREA SINAR

MATAHARI

ANJURAN :Dosis vitamin D : 200-600 IU/ hari

Pada orang yang insufisiensi Dosis vitamin D : 700-100 IU/ hari

Kadar 25(OH) D :30-40 ng/mL (75-100 nmol/L/ hari

KESIMPULANKadar serum 25-hidroksi vitamin D berbanding terbalik dengan kejadian asma.

Ada hubungan langsung dan signifikan antara tingkat vitamin D dan hasil tes faal paru pada anak-anak penderita asma

REFERENSI1. Litonjua AA, Weiss ST. Is vitamin D deficiency to blame for the asthma epidemic? J Allergy Clin

Immunol 2007;120:1031-5.

2. Weiss ST, Litonjua AA. Maternal diet vs lack of exposure to sunlight as the cause of the epidemic of asthma, allergies and other autoim mune diseases. Thorax 2007;62:746-8.

3. Hyppönen E, Sovio U, Wjst M, Patel S, Pekkanen J, Hartikainen AL, Järvelinb MR. Infant vitamin D supplementation and allergic con ditions in adulthood: northern Finland birth cohort 1966. Ann N Y Acad Sci 2004;1037:84-95.

4. Holick MF. Vitamin D deficiency. N Engl J Med 2007;357:266-81.

5. Binkley N, Novotny R, Krueger D, Kawahara T, Daida YG, Lens meyer G, Hollis BW, Drezner MK. Low vitamin D status despite abundant sun exposure. J Clin Endocrinol Metab 2007;92:2130-5.

6. Bischoff-Ferrari HA, Giovannucci E, Willett WC, Dietrich T, Daw son-Hughes B Estimation of optimal serum concentrations of 25-hydroxyvitamin D for multiple health outcomes. Am J Clin Nutr 2006;84:18-28.

7. Camargo CA Jr, Rifas-Shiman SL, Litonjua AA, Rich-Edwards JW, Weiss ST, Gold DR, Kleinman K, Gillman MW. Maternal intake of vitamin D during pregnancy and risk of recurrent wheeze in chil dren at 3 y of age. Am J Clin Nutr 2007;85:788-95.

8. Brehm JM, Celedón JC, Soto-Quiros ME, Avila L, Hunninghake GM, Forno E, Laskey D, Sylvia JS, Hollis BW, Weiss ST, Litonjua AA. Se rum vitamin D levels and markers of severity of childhood asthma in Costa Rica. Am J Respir Crit Care Med 2009;179:765-71.

Black PN, Scragg R. Relationship between serum 25-hydroxyvita min D and pulmonary function in the third national health and nutrition examination survey. Chest 2005;128:3792-8.

10. Devereux G, Litonjua AA, Turner SW, Craig LC, McNeill G, Martin dale S, Helms PJ, Seaton A, Weiss ST. Maternal vitamin D intake during pregnancy and early childhood wheezing. Am J Clin Nutr 2007;85:853-9.

11. Ginde AA, Mansbach JM, Camargo CA Jr. Association between se rum 25 hydroxyvitamin D level and upper respiratory tract infec tion in the Third National Health and Nutrition Examination Sur vey. Arch Intern Med 2009;169:384-90.

12. Devereux G, Wilson A, Avenell A, McNeill G, Fraser WD. A case-control study of vitamin D status and asthma in adults. Allergy 2010;65:666-7.

13. National Heart, Lung, and Blood Institute, National Asthma Edu cation and Prevention Program. Expert Panel report 3: guidelines for the diagnosis and management of asthma [Internet]. Bethesda: National Heart, Lung, and Blood Institute; 2007. Available from: http://www.nhlbi.nih.gov/guidelines/asthma/

14. Vieth R, Bischoff-Ferrari H, Boucher BJ, Dawson-Hughes B, Gar land CF, Heaney RP, Holick MF, Hollis BW, Lamberg-Allardt C, Mc Grath JJ, Norman AW, Scragg R, Whiting SJ, Willett WC, Zittermann A. The urgent need to recommend an intake of vitamin D that is ef fective. Am J Clin Nutr 2007;85:649-50.

15. Wang TT, Nestel FP, Bourdeau V, Nagai Y, Wang Q, Liao J, Tavera-Mendoza L, Lin R, Hanrahan JW, Mader S, White JH. Cutting edge: 1,25-dihydroxyvitamin D3 is a direct inducer of antimicrobial pep tide gene expression. J Immunol 2004;173:2909-12.

16. Gombart AF, Borregaard N, Koeffler HP. Human cathelicidin anti microbial peptide (CAMP) gene is a direct target of the vitamin D receptor and is strongly up-regulated in myeloid cells by 1,25-dihy droxyvitamin D3. FASEB J 2005;19:1067-77.

17. Gregori S, Giarratana N, Smiroldo S, Uskokovic M, Adorini L. A 1alpha,25-dihydroxyvitamin D(3) analog enhances regulatory T-cells and arrests autoimmune diabetes in NOD mice. Diabetes 2002;51:1367-74.

18. Meehan MA, Kerman RH, Lemire JM. 1,25-Dihydroxyvitamin D3 enhances the generation of nonspecific suppressor cells while in hibiting the induction of cytotoxic cells in a human MLR. Cell Im munol 1992;140:400-9.

19. Xystrakis E, Kusumakar S, Boswell S, Peek E, Urry Z, Richards DF, Adikibi T, Pridgeon C, Dallman M, Loke TK, Robinson DS, Barrat FJ, O’Garra A, Lavender P, Lee TH, Corrigan C, Hawrylowicz CM. Reversing the defective induction of IL-10-secreting regulatory T cells in glucocorticoid-resistant asthma patients. J Clin Invest 2006;116:146-55.

20. Taher YA, van Esch BC, Hofman GA, Henricks PA, van Oosterhout AJ. 1alpha,25-dihydroxyvitamin D3 potentiates the beneficial ef fects of allergen immunotherapy in a mouse model of allergic asth ma: role for IL-10 and TGF-beta. J Immunol 2008;180:5211-21.

21. Ginde AA, Mansbach JM, Camargo CA Jr. Vitamin D, respiratory infections, and asthma. Curr Allergy Asthma Rep 2009;9:81-7.

22. Poon AH, Laprise C, Lemire M, Montpetit A, Sinnett D, Schurr E, Hudson TJ. Association of vitamin D receptor genetic variants with susceptibility to asthma and atopy. Am J Respir Crit Care Med 2004;170:967-73.

23. Raby BA, Lazarus R, Silverman EK, Lake S, Lange C, Wjst M, Weiss ST. Association of vitamin D receptor gene polymorphisms with childhood and adult asthma. Am J Respir Crit Care Med 2004;170:1057-65.

24. Rehan VK, Torday JS, Peleg S, Gennaro L, Vouros P, Padbury J, Rao DS, Reddy GS. 1Alpha,25-dihydroxy-3-epi-vitamin D3, a natural metabolite of 1alpha,25-dihydroxy vitamin D3: production and bi ological activity studies in pulmonary alveolar type II cells. Mol Genet Metab 2002;76:46-56.

25. Litonjua AA, Hollis BW, Schuemann BK, Celedón JC, Fuhlbrigge AL, Raby BA, Weiss ST. Low serum vitamin D levels are associated with increased asthma exacerbations among children using regu lar inhaled corticosteroids. J Allergy Clin Immunol 2008;121:S144.

26. Koli K, Keski-Oja J. 1alpha,25-dihydroxyvitamin D3 and its ana logues down-regulate cell invasion-associated proteases in cultured malignant cells. Cell Growth Differ 2000;11:221-9.

27. Dobak J, Grzybowski J, Liu FT, Landon B, Dobke M. 1,25-dihy droxyvitamin D3 increases collagen production in dermal fibro blasts. J Dermatol Sci 1994;8:18-24.

28. Litonjua AA. Childhood asthma may be a consequence of vitamin D deficiency. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2009;9:202-7.

29. Hollis BW, Wagner CL, Drezner MK, Binkley NC. Circulating vita min D3 and 25-hydroxyvitamin D in humans: an important tool to define adequate nutritional vitamin D status. J Steroid Biochem Mol Biol 2007;103:631-4.

30. Dawson-Hughes B. Impact of vitamin D and calcium on bone and mineral metabolism in older adults. In: Holick MF, editor. Biologic effects of light 2001. Boston: Kluwer Academic Publishers; 2002. 175-83.

TERIMAKASIH